專利名稱：邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種液晶顯示裝置，特別是關(guān)于一種邊緣電場開關(guān)型(Fringe Field Switching，F(xiàn)FS)液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置中的液晶本身不具備發(fā)光特性，其是采用電場控制液晶分子扭轉(zhuǎn)而實現(xiàn)光的通過或不通過，從而達(dá)到顯示的目的。在傳統(tǒng)液晶顯示裝置中，在兩玻璃基底的表面形成電極，施加電壓以形成控制液晶分子扭轉(zhuǎn)的電場，該電極是透明材料，而且兩玻璃基底的電極相對設(shè)置，從而形成與基底表面相垂直的電場。由于液晶分子具有電性，因此在該電場的控制下，液晶分子取向?qū)⒋怪庇诨妆砻妫捎谝壕Х肿娱g的相互作用力及重力等物理力的影響，使得液晶分子的取向不能完全垂直于基底表面，而且各液晶分子的傾斜角度不盡相同，因而，當(dāng)觀察者從不同角度觀察時，將觀察到不同的顯示效果，此即為液晶顯示裝置的視角缺陷。
平面內(nèi)開關(guān)(In-Plane Switching，IPS)型液晶顯示裝置是將像素電極與公共電極置于同一基板上并間隔排列，當(dāng)施加電壓時將傳統(tǒng)液晶顯示裝置中控制液晶的垂直于基板方向的電場改變成為平行于基板方向的電場，在此電場的控制下，液晶分子只須在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而擴大液晶顯示裝置的視角。但是，平面內(nèi)開關(guān)型液晶顯示裝置由于其電場空間分布密度較低而無法使液晶充分扭轉(zhuǎn)，因而無法充分透光，為提高電場空間分布密度，則需提高驅(qū)動電壓或增大電極面積，因此平面內(nèi)開關(guān)型液晶顯示裝置的開口率及穿透率較低。
為克服平面內(nèi)開關(guān)型液晶顯示裝置存在開口率及穿透率較低的缺陷，出現(xiàn)一種邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置。請參閱圖1，是2003年11月4日公告的第6,642,985號美國專利所揭示的一種邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，該邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置是使用背光源裝置的穿透型液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置10包括兩相對的透明下基板1與上基板11、一液晶層20分布在該下基板1與上基板11之間，該液晶層20由大量液晶分子20a有序排列而成。一公共電極2設(shè)置在該下基板1上，一透明絕緣層3覆蓋在該公共電極2上，多個像素電極4設(shè)置在該透明絕緣層3上。一下配向膜5設(shè)置在該多個像素電極4與該透明絕緣層3上。一彩色濾光片14設(shè)置在上基板11內(nèi)側(cè)，該彩色濾光片14包括多個黑色矩陣12及著色層13，該著色層13具紅(R)、藍(lán)(B)、綠(G)三種著色單元，黑色矩陣12分布在三種著色單元之間。一氧化銦錫(Indium Tin Oxide，ITO)層30設(shè)置在該彩色濾光片14靠近液晶層20一側(cè)，其中該氧化銦錫層30與液晶層20之間還設(shè)置一上配向膜15。
該液晶顯示裝置10施加電壓時，像素電極4與公共電極2之間形成電場，由于像素電極4與公共電極2之間只隔一層厚度很小的透明絕緣層3，因此電場分布更密集，相對在平面內(nèi)開關(guān)技術(shù)，該電場的無效部分更小，因此該邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置10開口率及穿透率更高。
但是，背光源裝置是整個穿透型邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的主要耗能裝置，通常其功耗是整個液晶顯示裝置功耗50％以上，而且當(dāng)該穿透型液晶顯示裝置置于外界光較強的環(huán)境中，液晶顯示裝置的亮度及對比度必然降低，因此該穿透型液晶顯示裝置的顯示質(zhì)量受外界環(huán)境影響較大，為了保持液晶顯示裝置的亮度及對比度，則必須提高背光源裝置的功率，其功耗也隨之增加。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置顯示性能不高而且耗能的缺陷，本發(fā)明提供一種顯示性能較高而且節(jié)能的邊緣電場開關(guān)型半穿半反式液晶顯示裝置。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶層、多個像素電極及一公共電極，該第一透明基板與第二透明基板相對設(shè)置，該液晶層位于該第一透明基板與第二透明基板之間，該多個像素電極位于該液晶層與該第一透明基板之間，該公共電極位于該像素電極與該第一透明基板之間，該像素電極是反射式電極。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的優(yōu)點在于像素電極采用反射式金屬或金屬電極覆蓋一反射膜制作，其可充當(dāng)一反射式電極將外界光反射回液晶層，實現(xiàn)反射功能，可有效地利用外界光，因此可相應(yīng)降低背光源裝置的功率，以達(dá)到節(jié)能的目的；該公共電極由透明氧化銦錫或氧化銦鋅制作，是一穿透式電極，背光源裝置發(fā)出的光穿透該公共電極入射液晶層，實現(xiàn)穿透功能，因此該液晶顯示裝置于外界光較強或弱的環(huán)境中使用其顯示亮度及對比度均較高，保證其良好顯示質(zhì)量。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)穿透型邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的示意圖。
圖2是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置第三實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的彩色濾光片第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的彩色濾光片第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的彩色濾光片第三實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖2，是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置第一實施方式的示意圖。該液晶顯示裝置100包括兩相對的第一透明基板101與第二透明基板110，該第一透明基板與第二透明基板相對設(shè)置，一液晶層120分布于該第一透明基板101與第二透明基板110之間，該液晶層120由大量液晶分子120a有序排列而成。一透明公共電極102設(shè)置于該第一透明基板101上，該透明公共電極102可使光穿透，其材料是氧化銦錫或氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide，IZO)，一透明絕緣層103覆蓋于該透明公共電極102上。多個像素電極104設(shè)置于該透明絕緣層103上，該像素電極104可反射外界環(huán)境光，其材料為金屬銀、金屬鋁或合金材料。一下配向膜105設(shè)置于該多個像素電極104與該透明絕緣層103上。一彩色濾光片114設(shè)置于第二透明基板110內(nèi)側(cè)，該彩色濾光片114包括多個黑色矩陣112及著色層113，該著色層113具紅(R)、藍(lán)(B)、綠(G)三種著色單元，黑色矩陣112分布于三種著色單元之間。一絕緣層130設(shè)置于該彩色濾光片114靠近液晶層120一側(cè)，其中該絕緣層130與液晶層120之間還設(shè)置一上配向膜150。
由于該像素電極104由具有反射功能的金屬銀、金屬鋁或合金材料制作，其可作為一反射式電極將外界光反射回液晶層120，實現(xiàn)反射功能，可有效地利用外界光，因此可相應(yīng)降低背光源裝置的功率，以達(dá)到節(jié)能的目的。該公共電極102由透明氧化銦錫或氧化銦鋅制作，是一穿透型電極，背光源裝置(圖未示)發(fā)出的光穿透該公共電極102入射液晶層120，實現(xiàn)穿透功能，因此該液晶顯示裝置100在外界光較強或弱的環(huán)境中使用其顯示輝度及對比度均較高。
請參閱圖3，是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置第二實施方式的示意圖。該液晶顯示裝置200與液晶顯示裝置100結(jié)構(gòu)相同，其與液晶顯示裝置100的區(qū)別在于像素電極204像素電極204包括一電極層205及一反射膜206，該反射膜206覆蓋于該電極層205上。該液晶顯示裝置200實現(xiàn)顯示時，該像素電極204與公共電極202共同產(chǎn)生較密集的邊緣電場，使該液晶層220中的液晶分子220a發(fā)生偏轉(zhuǎn)，反射膜206將外界光反射回液晶層220，實現(xiàn)反射功能。
請一同參閱圖4和圖5，圖4是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置第三實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，與第一實施方式的液晶顯示裝置100相比，區(qū)別在于該液晶顯示裝置300彩色濾光片314結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，圖5是該邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的彩色濾光片314第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該彩色濾光片314包括一透明基底311、一黑色矩陣312、一著色層313及一透明保護層316。該透明基板311是作為上述組件的載體。該著色層313具紅(R)、藍(lán)(B)、綠(G)三種著色單元，重復(fù)規(guī)則排列該三種著色單元于該透明基板311上以分別通過紅、藍(lán)、綠三原色光，阻擋其它波長的光通過。該黑色矩陣312設(shè)置于該三著色單元之間，其作用是遮斷通過三著色單元間的光線，防止光線泄漏且阻止著色材料混合，透明保護層316覆蓋于黑色矩陣312與著色層313上，用于保護該黑色矩陣312與著色層313。該彩色濾光片314每一著色單元按其與電極對應(yīng)關(guān)系分為第一部分A與第二部分B，其中與像素電極304對應(yīng)的部分是第一部分A，對應(yīng)于與像素電極304不相對的公共電極302的部分是第二部分B。該第一部分A上設(shè)置多個小孔317，該小孔317為非著色部分，由透明保護層316填充，該第一部分A的著色部分面積與全部小孔317面積相等。
由于該液晶顯示裝置300工作時，外界光穿透彩色濾光片314第一部分A，經(jīng)過像素電極304反射，再次穿透第一部分A后出射，背光源光線經(jīng)過公共電極302，穿透彩色濾光片314第二部分B后出射，因此外界光經(jīng)過彩色濾光片314的光程是背光源光線經(jīng)過彩色濾光片314的光程的兩倍，由于第一部分A設(shè)置有小孔317，該第一部分A的著色部分313面積為該第一部分A面積的一半，因此外界光穿透著色部分313的著色總量與背光源光線穿透著色部分313的著色總量大致相等，因此所有出射光線的可獲得大致相同的色彩飽和度。
請參閱圖6，是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的彩色濾光片第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該彩色濾光片314’同樣包括一透明基底311″、一黑色矩陣312′、一著色層313′及一透明保護層316′，其與彩色濾光片314區(qū)別在于每一著色單元中的第二部分B′厚度為第一部分A′厚度的兩倍。液晶顯示裝置300實現(xiàn)顯示時，外界光需兩次經(jīng)過第一部分A′，背光源光線僅一次經(jīng)過第二部分B′，因此所有出射光線穿透著色部分的著色總量大致相等，其色彩飽和度也一致。
請參閱圖7，是本發(fā)明邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置的彩色濾光片第三實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。該彩色濾光片314″的第二部分B″厚度為第一部分A″厚度相等，為使出射光線色彩飽和度一致，其第二部分B″著色的濃度是第一部分A″著色濃度的兩倍，且其結(jié)構(gòu)更為簡單。
權(quán)利要求
1.一種邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶層、多個像素電極及一公共電極，該第一透明基板與第二透明基板相對設(shè)置，該液晶層位于該第一透明基板與第二透明基板之間，該多個像素電極位于該液晶層與該第一透明基板之間，該公共電極位于該像素電極與該第一透明基板之間，其特征在于該像素電極為反射式電極。
2.如權(quán)利要求1所述的邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其特征在于該像素電極材料是金屬銀。
3.如權(quán)利要求1所述的邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其特征在于該像素電極材料是金屬鋁。
4.如權(quán)利要求1所述的邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其特征在于該像素電極材料是合金材料。
5.如權(quán)利要求1所述的邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其特征在于該像素電極包括一電極層及一反射膜，該反射膜覆蓋于該電極層上。
6.如權(quán)利要求1所述的邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其特征在于該公共電極與像素電極之間設(shè)置有一透明絕緣層。
7.如權(quán)利要求1所述的邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其特征在于該液晶層與第二透明基板之間設(shè)置有一彩色濾光片。
8.如權(quán)利要求7所述的邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其特征在于該液晶層與彩色濾光片之間設(shè)置有一配向膜。
9.如權(quán)利要求1所述的邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其特征在于該液晶層與像素電極之間設(shè)置有一配向膜。
全文摘要
一種邊緣電場開關(guān)型液晶顯示裝置，其包括第一透明基板、第二透明基板、一液晶層、多個像素電極及一公共電極，該第一透明基板與第二透明基板相對設(shè)置，該液晶層位于該第一透明基板與第二透明基板之間，該多個像素電極位于該液晶層與該第一透明基板之間，該公共電極位于該像素電極與該第一透明基板之間，該像素電極是反射式電極。
文檔編號G02F1/1335GK1627146SQ20031011742
公開日2005年6月15日 申請日期2003年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月13日
發(fā)明者楊秋蓮 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 群創(chuàng)光電股份有限公司